A composição das estrelas sempre foi um enigma, apenas os filósofos gregos especulavam sobre a sua composição, ninguém sabia até ao século XIX, do que eram feitas. Foi nos anos de 1840 e 1860 que os cientistas Joseph Fraunhofer, Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen conseguiram obter respostas sobre a composição química de um objeto sem lhe tocar, bastava analisar a luz e as linhas espectrais.
Curiosidade?
Joseph Fraunhofer construiu um instrumento chamado de espectroscópio, capaz de decompor a luz nas suas diferentes cores e descobriu centenas de linhas escuras no espectro solar.
No entanto, havia um problema, os astrónomos viam linhas muito fortes de elemento químicos como ferro, cálcio, sódio e magnésio nas estrelas e pensavam que se as linhas são intensas, então deveria existir uma grande quantidade desses elementos. Veio a confirmar-se pelo trabalho de Cecilia Payne em 1925 que estava errada essa conceção.
Partindo da utilização da mesma técnica de espectroscopia, a cientista percebeu que a intensidade dessas linhas não dependia apenas da quantidade de cada elemento, mas também da temperatura da estrela. Para chegar a esta conclusão Cecilia Payne utilizou uma teoria inovadora criada anos antes pelo físico Indiano Meghnad Saha.
Esta nova abordagem explicava como as temperaturas extremamente altas alteram o estado dos átomos e o aspeto das linhas espectrais, esta teoria tinha o nome de equação de ionização de Saha.
Após a aplicação destes cálculos, a cientista, concluiu que as estrelas não eram semelhantes ao planeta Terra e que a sua constituição era feita de hidrogénio e hélio. No entanto, a história não terminou aqui e estes resultados foram postos em causa por muitos dos maiores especialistas da época, como Henry Russel que era impossível haver uma quantidade tão grande de hidrogênio e convenceu Cecilia a escrever, na sua tese de doutoramento, que os resultados obtidos estavam incorretos.
A verdade é que anos mais tarde através de novas observações e cálculos independentes, confirmou-se que a cientista estava correta desde o início. Henry Russell acabaria por reconhecer que Cecilia estava certa e que esta tinha sido a primeira a chegar à resposta correta.
Esta história lembra-nos que a ciência não avança porque alguém tem mais prestígio, ou mais experiência ou porque ocupa uma posição de poder, até os maiores especialistas podem estar errados e que uma ideia deve ser avaliada pela qualidade das provas que a sustentam e não pelo nome de quem a defende.
Do que é feito o Universo?
O universo é constituído por matéria comum (5%), a mesma matéria que forma as estrelas, os planetas e todos os seres vivos, deste valor 74% é hidrogénio, 24% de hélio e apenas 2% engloba todos os restantes elementos químicos da tabela periódica. Os outros 95% do Universo são ainda hoje um grande mistério da Física, sendo compostos por matéria escura e energia escura.
Cecilia Payne ao revelar a verdadeira composição das estrelas criou as bases para compreender a sua formação, evolução e o papel fundamental que desempenham na produção dos elementos químicos que constituem o Universo, incluindo o nosso planeta e o nosso próprio corpo.
